周森 劉賀玲

摘要：煤炭是電廠鍋爐的主要燃料，煤炭在燃燒的過程中會(huì)釋放很多的灰粒、硫和氮的氧化物和其他物質(zhì)。在鍋爐運(yùn)行過程中，有時(shí)這些物質(zhì)會(huì)沉積在表面受熱從而造成表面的結(jié)焦。這種現(xiàn)象有很大的危害，它會(huì)損壞設(shè)備、甚至發(fā)生人身傷害事故，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性降低，進(jìn)而影響鍋爐的安全運(yùn)行。本文對(duì)此問題的原因和危害進(jìn)行了分析，并提出了科學(xué)合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐結(jié)焦 產(chǎn)生原因 危害 解決措施

中圖分類號(hào)：TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和煤炭消費(fèi)國(guó)，在中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，占主導(dǎo)地位的仍然是煤炭?；痣娨廊辉谥袊?guó)的占據(jù)主要的電力供應(yīng)，這種情況不會(huì)在短期內(nèi)改變。煤炭具有特殊的品質(zhì)，它在燃燒的過程中會(huì)釋放大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)、這些物質(zhì)容易沉積，進(jìn)而造成結(jié)焦。鍋爐的結(jié)焦是電廠運(yùn)行中較為常見的問題，也會(huì)工作人員急需解決的問題。然而解決鍋爐的結(jié)焦問題，必須找到它的成因，才能有的放矢，科學(xué)快速的解決問題。從而保證電廠經(jīng)濟(jì)有效地運(yùn)行，保證資源的節(jié)約利用，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全?？梢?，我們極其有必要對(duì)電廠鍋爐結(jié)焦問題進(jìn)行探析。

一、 什么是鍋爐結(jié)焦及其分類

鍋爐結(jié)焦是電廠運(yùn)行中十分常見的現(xiàn)象。煤炭在燃燒的過程中會(huì)釋放很多的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)。這些物質(zhì)會(huì)隨著煙氣一起運(yùn)動(dòng)，飛到爐膛水冷壁被冷卻進(jìn)而凝固，最后形成一層疏松的灰層。灰層凝結(jié)粘附在煙氣沖刷的受熱面或爐墻上以及飛灰顆粒表面，最終導(dǎo)致電廠鍋爐結(jié)焦。

根據(jù)其結(jié)焦原因的分析，鍋爐結(jié)焦可以分為兩類，即高溫結(jié)焦和鍋爐積灰。鍋爐結(jié)渣指的是煤炭中的灰分受到爐膛燃燒火焰的極高的溫度變?yōu)橐后w，然后又在爐膛內(nèi)水冷壁冷卻的作用下從液態(tài)狀態(tài)逐漸變?yōu)楣虘B(tài)粘結(jié)在受熱面上，就形成了結(jié)渣。鍋爐積灰指的是在鍋爐中煤炭不完全燃燒時(shí)，很多碳顆粒未燃盡，然后在吸收其他煙氣形成硫酸蒸汽。硫酸蒸汽受冷凝結(jié)在受熱面管壁上形成水泥狀的堵灰。同時(shí)，硫酸蒸汽流到熱面管束時(shí)，也可能受到靜電或者摩擦阻力的影響，形成鍋爐積灰。

二、鍋爐結(jié)焦的原因

鍋爐結(jié)焦的原因有很多種，比如說爐膛內(nèi)溫度高低、鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)特性等等。下面本文將一一進(jìn)行探討。

（一）鍋爐爐膛溫度及其結(jié)構(gòu)

一般來說，鍋爐爐膛的溫度越高，產(chǎn)導(dǎo)致結(jié)焦的機(jī)會(huì)就會(huì)越大。因?yàn)樵诟邷叵拢禾咳紵a(chǎn)生的飛灰就越容易從固體達(dá)到軟化狀態(tài)。同時(shí)，煤粉燃燒產(chǎn)生的易揮發(fā)的氣化，如硫和氮等也越強(qiáng)烈。這就會(huì)為鍋爐結(jié)焦創(chuàng)造前提。

鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)對(duì)鍋爐結(jié)焦也有很大的的影響。比如說，鍋爐鍋爐爐膛的尺寸、容積熱負(fù)荷、斷面熱負(fù)荷等，都會(huì)影響鍋爐的結(jié)焦。我們應(yīng)當(dāng)選用爐膛尺寸和截面積較大的鍋爐，因?yàn)檫@樣可以有效增加爐膛的吸熱量，使得煙氣的溫度不至于過高，這樣水冷壁就不容易結(jié)焦。對(duì)于鍋爐的選型設(shè)計(jì)選擇，應(yīng)當(dāng)選用較低的爐膛容積熱負(fù)荷，可以起到防止鍋爐結(jié)焦的作用。因?yàn)楫?dāng)鍋爐高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行時(shí)，爐膛容積熱負(fù)荷增加，迅速升高的溫度，使的灰粒不容易冷卻，容易在吹灰器吹不到的區(qū)域產(chǎn)生積灰，當(dāng)熔融的積灰粘結(jié)在上面時(shí)，會(huì)造成大面積的結(jié)渣。

（二）煤粉的特性

煤粉的特性對(duì)于結(jié)焦的影響是起主要作用的。煤粉在燃燒時(shí)的軟化溫度是煤灰是否容易結(jié)焦的主要指標(biāo)。當(dāng)煤粉中堿性氧化物含量大時(shí)，容易結(jié)焦；而當(dāng)煤粉中氧化硅和氧化鋁含量比較大時(shí)，鍋爐就不容易結(jié)焦。同時(shí)煤粉不能過粗，煤粉過粗會(huì)導(dǎo)致燃燒中心的上移，更接近爐膛口，導(dǎo)致受熱面被煙氣直接沖刷。從而在爐膛口處容易出現(xiàn)結(jié)焦。反之，煤粉太過細(xì)的話，燃燒中心前移，噴燃器口附近容易結(jié)焦。因此應(yīng)當(dāng)選擇粗細(xì)合適的煤粉。

（三）灰分熔點(diǎn)

造成鍋爐結(jié)焦的本質(zhì)原因在于，處于熔化或軟化狀態(tài)下的飛灰沉積在了受熱面之上。如果能夠降低飛灰的熔點(diǎn)就能有效解決鍋爐結(jié)焦的問題?；瘜W(xué)組成決定成分灰分的熔點(diǎn)。因此應(yīng)當(dāng)減少灰分中熔點(diǎn)較高的物質(zhì)，增加熔點(diǎn)較低的物質(zhì)。比如可以通過增加煤中FeS2的含量，就可以降低灰分的熔點(diǎn)。其次，可以增加CO2、H2等還原氣體，改變周圍的介質(zhì)，還原灰分中的高價(jià)化合物，來降低灰分的熔點(diǎn)。最后，可以燃燒含灰濃度低的煤炭，也可以有效降低結(jié)渣。

三、鍋爐結(jié)焦的危害

鍋爐結(jié)焦危害很大主要表現(xiàn)在以下方面。

汽水管會(huì)因結(jié)焦會(huì)引起的過熱汽溫以及再熱汽溫而爆破。同時(shí)會(huì)降低鍋爐出力，造成被迫停爐的嚴(yán)重后果，降低鍋爐效率，增加引風(fēng)機(jī)耗電量會(huì)，這些都會(huì)使設(shè)備的使用壽命大大縮短鍋爐。

結(jié)焦造成的大塊灰渣，存在運(yùn)輸困難的問題。嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)過載導(dǎo)致跳閘，堵塞渣溝。有時(shí)這些大塊的灰渣會(huì)從鍋爐脫落，砸壞水冷壁。若水冷壁全面結(jié)焦，不得不停工進(jìn)行人為清理。如果大塊灰渣掉在撈渣機(jī)，則撈渣機(jī)會(huì)因產(chǎn)生的大量水蒸汽受到破環(huán)，引起燃燒器附近嚴(yán)重的煤粉著火，進(jìn)而造成鍋爐滅火。

四、結(jié)焦的防治措施

要解決鍋爐結(jié)焦的問題最重要的是做好結(jié)焦的防治，做好結(jié)焦的防治應(yīng)當(dāng)從電廠的各個(gè)環(huán)節(jié)做起。

（一）首先做好燃煤管理

燃煤管理包括采購(gòu)、進(jìn)場(chǎng)管理、摻燒等環(huán)節(jié)。

預(yù)防鍋爐結(jié)焦的第一步是燃煤采購(gòu)。電廠在組織燃料采購(gòu)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)煤種的質(zhì)量，比如選擇灰分、灰熔點(diǎn)、水分等主要特性好的煤種。煤的成分比較穩(wěn)定、含灰量以及含石量要少。 對(duì)于燃煤的進(jìn)場(chǎng)管理，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把關(guān)入場(chǎng)煤的質(zhì)量，杜絕不符合電廠鍋爐燃燒要求的劣質(zhì)煤進(jìn)場(chǎng)，維護(hù)鍋爐的有效運(yùn)行。在摻燒這一環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)在充分了解各種煤的主要特性的基礎(chǔ)上，合理摻燒不同煤種。準(zhǔn)確地記錄好各煤種的入爐化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，防止鍋爐結(jié)焦的產(chǎn)生。

（二）做好燃燒工作

做好燃燒工作，首先冷態(tài)動(dòng)力場(chǎng)要確保是沒有問題的。組織進(jìn)行反復(fù)的檢查、調(diào)整。在線監(jiān)視對(duì)爐膛出口煙溫（或高溫受熱面管壁溫度）。保證爐內(nèi)各角風(fēng)量基本平衡、擋板位置最佳、配風(fēng)方式合理。在運(yùn)行過程中，調(diào)整好熱態(tài)運(yùn)行的燃燒，合理調(diào)配各一次風(fēng)和二次風(fēng)的運(yùn)行風(fēng)門開度以及運(yùn)行氧量。保證煤粉燃燒完全。確保、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行鍋爐。

確定煤粉粗細(xì)度

不同的煤粉混合摻燒，要合理確定煤粉的粗細(xì)度以及煤粉的塊大小粒以及均勻度。使煤粉充分燃燒，避免導(dǎo)致結(jié)焦的不良后果。在煤粉細(xì)度選擇的選擇過程中,應(yīng)綜合考慮多種因素，比如煤粉是否能夠穩(wěn)燃、是否會(huì)出現(xiàn)爐膛及爐膛口受熱面結(jié)焦、不完全燃燒的機(jī)械損失、因制粉產(chǎn)生的電耗等。同時(shí)，如果煤質(zhì)出現(xiàn)問題，比如煤的灰熔點(diǎn)比較低，可以通過配煤的渠道來解決這個(gè)問題。

（三）定期的檢查

輸渣皮帶的運(yùn)行情況應(yīng)經(jīng)常檢查，在發(fā)現(xiàn)運(yùn)行皮帶上無渣的情況下，應(yīng)立即匯報(bào)到上級(jí)。其次，渣斗缺水時(shí)會(huì)導(dǎo)致的結(jié)大焦現(xiàn)問題，因此渣斗的水位要確保正常。定期觀察爐膛底部灰斗落渣情況，及時(shí)聯(lián)系檢修處理。定期維護(hù)撈渣機(jī)，檢修碎渣機(jī)。在運(yùn)行時(shí)因?yàn)槿紵拿悍N發(fā)熱量較高，下層火咀的運(yùn)行要盡可能的保持，火焰中心要盡可能的降低。防止過熱器處出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象。加強(qiáng)監(jiān)視和調(diào)整爐膛負(fù)壓的，防止大焦塊導(dǎo)致滅火的事故。嚴(yán)格的監(jiān)視入口煙溫度的過高，嚴(yán)格控制，防止出現(xiàn)煙道受熱面的結(jié)焦。

五、結(jié)論

由于中國(guó)國(guó)情的原因，中國(guó)在未來的一段時(shí)間仍然會(huì)繼續(xù)使用以煤炭為主要燃料的火電廠。本文仔細(xì)分析了電廠鍋爐結(jié)焦的問題，提出了鍋爐燃燒應(yīng)采用調(diào)整措施,為保證鍋爐安全運(yùn)行提出了寶貴的的意見。為了防止出現(xiàn)鍋爐結(jié)焦的問題，我們應(yīng)當(dāng)弄清電廠鍋爐結(jié)焦問題產(chǎn)生的原因，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)防焦技術(shù)措施，這樣才能有效地預(yù)防鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦，優(yōu)化鍋爐運(yùn)行的狀況，極大地提高鍋爐運(yùn)行的科學(xué)性、安全性和以及經(jīng)濟(jì)性。

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